論文の概要: Photon cooling: linear vs nonlinear interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.14116v2
- Date: Mon, 5 Sep 2022 12:50:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 18:50:49.898901
- Title: Photon cooling: linear vs nonlinear interactions
- Title（参考訳）: 光子冷却:線形相互作用と非線形相互作用
- Authors: A. Hovhannisyan, V. Stepanyan, and A.E. Allahverdyan
- Abstract要約: 線形光学は熱力学の第二法則よりも一般的な関係を課す。
加熱はモード間の非線形相互作用によって逆転できることを示す。
このような効果は、平衡系の一部のみが冷却されるエネルギー冷却には存在しない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Linear optics imposes a relation that is more general than the second law of
thermodynamics: For modes undergoing a linear evolution, the full mean
occupation number (i.e. photon number for optical modes) does not decrease,
provided that the evolution starts from a (generalized) diagonal state. This
relation connects to noise-increasing (or heating), and is akin to the second
law and holds for a wide set of initial states. Also, the Bose-entropy of modes
increases, though this relation imposes additional limitations on the initial
states and on linear evolution. We show that heating can be reversed via
nonlinear interactions between the modes. They can cool -- i.e. decrease the
full mean occupation number and the related noise -- an equilibrium system of
modes provided that their frequencies are different. Such an effect cannot
exist in energy cooling, where only a part of an equilibrium system is cooled.
We describe the cooling set-up via both efficiency and coefficient of
performance and relate the cooling effect to the Manley-Rowe theorem in
nonlinear optics.
- Abstract（参考訳）: リニア光学は熱力学の第二法則よりも一般的な関係を課している: 線形進化を行うモードの場合、(一般化された)対角状態から始まると、完全な平均占有数(すなわち光モードの光子数)は減少しない。
この関係はノイズの増大(または加熱)につながり、第2法則に似ており、幅広い初期状態を保持する。
また、モードのボースエントロピーは増加するが、この関係は初期状態と線形進化にさらなる制限を課す。
加熱はモード間の非線形相互作用によって逆転できることを示す。
それらの周波数が異なるモードの平衡系である、すなわち、平均的職業数と関連する騒音を減らし、冷却することができる。
このような効果は、平衡系の一部のみが冷却されるエネルギー冷却では存在できない。
非線形光学におけるマンリー・ローの定理と冷却効果の関係を,効率と性能係数の両面から記述する。
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